Eutrofikasi Pada Ekosistem Perairan

EUTROFIKASI PADA EKOSISTEM PERAIRAN

Ditujukan untuk memenuhi tugas matakuliah kimia lingkunga

KIMIA LINGKUNGAN KELAS B

Disusun oleh :

Eti Kusuma Ramadhani

24030115120066

Mokh Muhyidin

24030115130085

Winda Sri Handayani

24030115140075

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS DIPONEGORO

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan yang paling penting bagi semua organisme yang ada di dunia dan tidak terkecuali juga manusia. Seiring dengan perkembangan zaman dan meningkatnya jumlah penduduk di dunia serta yang tidak menjaga kebersihan lingkungan sehingga menyebabkan pencemaran dilingkungna perairan. Pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain kedalam air dan udara atau berubahnya komposisi air dan udara oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air dan udara turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air dan udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi dengan peruntukannya . Oleh karena itu, apabila perkembangan sektor industri dan jenis aktivitas manusia lainnya semakin meningkat, maka tingkat pencemaran pada alam ini juga akan semakin meningkat.

Pada saat ini hampir seluruh perairan telah tercemar, pencemaran tersebut dapat disebabkan oleh polutan organik atau anorganik yang berasal dari limbah pabrik atau rumah tangga. Salah satu contoh polutan organik yaitu aliran air yang berasal dari lahan pertanian yang mengandung pestisida. Lahan pertanian tersebut menggunakan pemupukan yang berat sehingga ketika sebagian dari pupuk ini tercuci oleh air hujan maka air limbah pertanian tersebut masuk kedalam badan air. Air limbah tersebut mengandung senyawa nutrisi berupa fosfat atau nitrogen sehingga badan air mengalami proses eutrofikasi.

Proses eutrofikasi merupakan masalah yang dihadapi di seluruh dunia. Eutrofikasi terjadi karena proses yang disebabkan oleh melimpahnya makronutrien dalam perairan. Salah satu makronutrien yang berperan pada proses pertumbuhan dan fotosintesis di dalam ekosistem adalah fosfat, dimana dalam jumlah yang berlebih pada lingkungan perairan memberikan efek negatif dan meningkatkan resiko seperti penurunan kualitas, kesetimbangan kimia, dan menurunnya konsentrasi oksigen (Dissolved Oxygen) dalam badan air sehingga menyebabkan kematian biota air yang menjadi memicu terjadinya eutrofikasi (TusseauVuilleman, 2001).

Rendahnya kandungan oksigen terlarut dalam air berpengaruh buruk terhadap kehidupan ikan dan kehidupan akuatik lainnya, dan kalau tidak ada sama sekali oksigen terlarut mengakibatkan munculnya kondisi anaerobik dengan bau busuk dan permasalahan estetika. Pada badan air yang mengalami eutrofikasi, alga sebagai tumbuhan air berukuran mikro memungkinkan untuk tumbuh berkembang biak dengan pesat akibat ketersediaan fosfat yang berlebihan serta kondisi lain yang memadai sehingga berakibat terjadi peledakan populasi ganggang atau blooming. Setelah alga mati dan tenggelam ke bagian bawah badan air, terjadi pembusukan oleh 3 dekomposer yang akhirnya terbentuk detritus yang berlebihan. Detritus yang dibusukkan menggunakan konsentrasi DO sehingga menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut. Dengan demikian konsentrasi DO di dalam badan air akan menurun karena polutan organik

maupun proses eutrofikasi sehingga mempengaruhi spesies air seperti ikan dan hewan air lain yang membutuhkan oksigen.

1.2 Tujuan Pembuatan Makalah

Berdasarkan dari uraian dalam latar belakang masalah , maka tujuan umum dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui proses terjadinya eutrofikasi dalam ekosistem perairan. Adapun tujuan khusus dari pembuatan makalah ini adalah :

1.2.1 Mempelajari eutrofikasi dan penyebab terjadinya eutrofikasi

1.2.2

Mempelajari proses terjadinya eutrofikasi

1.2.3

Mempelajari dampak dan penanggulangan dari eutrofikasi dalam ekosistem perairan

1.3 Manfaat Pembuatan Makalah

Manfaat yang diperoleh dari pembuatan makalah ini adalah : 1.3.1 Mengetahui proses eutrofikasi dan penyebab terjadinya eutrofikasi 1.3.2 Mengetahui proses terjadinya eutrofikasi

1.3.3 Mengetahui dampak dan penanggulangan dari eutrofikasi dalam ekosistem perairan

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Ekosistem Air

Sistem perairan menutupi 70% bagian dari permukaan bumi yang dibagi dalam dua kategori utama, yaitu ekosistem air tawar dan ekosistem air laut. Dari kedua sistem perairan tersebut air laut mempunyai bagian yang paling besar yaitu lebih dari 97%, sisanya adalah air tawar yang sangat penting artinya bagi manusia untuk aktivitas hidupnya (Barus, 1996). Ekosistem air tawar secara umum dibagi dalam dua kategori utama yaitu perairan lentik (perairan tenang) misalnya danau dan perairan lotik (perairan mengalir) yaitu sungai (Michael, 1994). Menurut Brotowidjoyo et al., (1995), ekosistem air tawar memiliki ciri-ciri seperti kadar garam rendah karena itu tekanan osmosis rendah, menyebabkan organisme yang hidup dalam air tawar itu berorgan tubuh yang dapat mengatur tekanan osmosis. Biasanya habitat air tawar itu mengering secara periodik dan berlangsung lama atau sering ada stagnasi (bendung air, tingkat kekeruhan tinggi, fluktuasi, suhu dan konsentrasi gas yang larut dalam air tawar lebih besar dari air laut)

2.2 Kualitas Peraiaran

Kualitas lingkungan perairan mempengaruhi kehidupan biota yang hidup di dalam perairan. Parameter kualitas air yang berpengaruh terhadap biota air jumlahnya cukup banyak, namun parameter yang pengaruhnya lebih besar antara lain intensitas cahaya yang masuk ke dalam perairan, kecerahan, suhu, kedalaman perairan, warna air, oksigen terlarut, kandungan fosfat total, total nitrogen, chemichal oxygent demand (COD), klorofil-a serta plankton yang ada di dalam perairan tersebut (Irsyaphiani, 2009) Minggawati (2012), kualitas perairan memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap pertumbuhan makhluk hidup di perairan itu sendiri. Lingkungan perairan yang baik bagi organisme aquatik diperlukan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidupnya. Kualitas air yang kurang baik akan mengakibatkan pertumbuhan organisme aquatik semakin lambat. Beberapa hal yang dapat menurunkan kualitas lingkungan perairan adalah pencemaran limbah organik, bahan buangan zat kimia dari pabrik, pestisida dari penyemprotan di sawah dan kebun, serta dari limbah rumah tangga (Suyanto, 2010).

2.3 Eutrofikasi

Eutrofikasi adalah proses pengkayaan perairan, terutama oleh Nitrogen dan Fosfor, tetapi juga elemen lainnya seperti silikon, potassium, calcium dan mangaan yang menyebabkan pertumbuhan tidak terkontrol dari tumbuhan air yang dikenal dengan istilah blooming (Welch & Lindell, 1992). . Eutrofikasi terjadi karena proses yang disebabkan oleh melimpahnya makronutrien dalam perairan. Salah satu makronutrien yang berperan pada proses pertumbuhan dan fotosintesis di dalam ekosistem adalah fosfat, dimana dalam jumlah yang berlebih pada lingkungan perairan memberikan efek negatif dan

meningkatkan resiko seperti penurunan kualitas, kesetimbangan kimia, dan menurunnya konsentrasi oksigen (Dissolved Oxygen) dalam badan air sehingga menyebabkan kematian biota air yang menjadi memicu terjadinya eutrofikasi (TusseauVuilleman, 2001).

2.4 Penyebab Timbulnya Eutrofikasi

Penyebab utama terjadinya eutrofikasi adalah perilaku manusia yang selalu mencemari lingkungan perairan. Seperti halnya sampah rumah tangga yang berupa bahan organic yang dibuang ke sungai hal tersebut mampu mencemari perairan dengan membuat sungai menjadi bau busuk, warna tidak jernih, selain itu sampah rumah tangga yang banyak mengandung zat organic mampu menajadi sumber nutrisi bagi organism atau tumbuhan yang hidup di sungai tersebut. Sehingga mampu menyebabkan terjadinya pertumbuhan pesat pada organism dan tumbuhan yang menyebabkan kadar oksigen yang berada diatas perairan akan banyak sedangkan kadar oksigen yang didalam air berkurang karena suplai oksigen hanya sampai pada permukaan air saja dikarenakan terjadinya pembentukan kanopi pada permukaan sungai.

Selain sampah rumah tangga, terdapat pula penggunaan pupuk yang digunakan petani untuk bertani pengunaan aliran air yang digunakan untuk memupuk padi menyebabkan lahan pertanian menjadi mengandung pestisida. Lahan pertanian tersebut menggunakan pemupukan yang berat sehingga ketika sebagian dari pupuk ini tercuci oleh air hujan atau aliran air yang ada di persawahan maka air limbah pertanian tersebut masuk kedalam badan air. Air limbah tersebut mengandung senyawa nutrisi berupa fosfat atau nitrogen sehingga badan air mengalami proses eutrofikasi. Akibat dari kedua hal tersebut blooming tumbuhan seperti eceng gondok dapat terjadi seperti contohnya blooming eceng gondok di Danau Rawapening Kab. Semarang. Problem blooming eceng gondok yang terjadi di Danau Rawapening sebagai akibat eutrofikasi. Pemanenan eceng gondok yang dilakukan hampir setiap tahun, hanya menyelesaikan permasalahan sesaat, untuk kemudian tumbuh sangat melimpah lagi. Hal ini berkaitan dengan pertumbuhan eceng gondok yang sangat pesat. Satu tumbuhan eceng gondok menjadi 2 tumbuhan dalam waktu 14 hari. Dalam waktu 52 hari, satu batang eceng gondok mampu menghasilkan tumbuhan baru seluas 1 m2 _{(Gutierrez et al., 2001).}

Banyaknya eceng gondok yang bertebaran di sungai atau danau mengakibatkan kualitas air di ekosistem air menjadi sangat menurun. Rendahnya konsentrasi oksigen terlarut, bahkan sampai batas nol menyebabkan makhluk hidup air sepert ikan dan spesies lainnya tidak dapat tumbuh dengan baik hingga akhirnya mati. Hilangnya ikan dan hewan lainnya dalam mata rantai ekosistem air menyebabkan terganggunya keseimbangan ekosistem air.

2.5 Mekanisme Terjadinya eutrofikasi

Pertumbuhan dan perkembangan flora aquatic merupakan hasil dari penggunaan dan konversi dari nutrient anorganik menjadi material organik tanaman melalui reaksi

mekanisme fotosintesis. Faktor pendorong yang paling , mendasar dalam proses eutrofikasi adalah sinar matahari, sebagai sumber energy bagi reaksi fotosintesis. Meningkatnya masukan nutrient ke dalam perairan akan memacu pertumbuhan flora air dan bila pertumbuhannya masal akan mengubah karakteristik biologi perairan. Kadar nitrogen dan fosfat dalam air sangat dinamis karena nutriem tersebut dapat digunakan, ditimbun, dan ditransformasikan serta diekskresikan dengan cepat oleh berbagai macam organism aquatic. Peningkatan kadar nutrient akan menimbulkan perpindahan status trofik dari oligotrofik dimana aktivitas organisme rendah kualitas air baik dan jernih menjadi eutrofik dimana aktivitas organisme tinggi dan kualitas air menjadi buruk , keruh dan berbau. Penambahan air buangan secara ekstrem akan meningkatkan pertumbuhan laga dan merusak kesetimbangan rantai makanan. Efek terburuk adalah oksigen digunakan di semua area diatas kedalaman antara 5m sampai 10m. ditengah perairan , alga atau ceng gondok akam berada di tengah dan menciptakan masalah ekologis dengan menghalangi sinar matahari sampai ke dasar, dari wkatu ke waktu alaga dan ceng gondok akan mengambang dipermukaan sampai ketebalan tertentu. Selanjutnya pada dasar suatu system perairan yang eutrofik, suatu kondisi anoksis atau defisiensi oksigen akan terjadi karena proses dekomposisi senyawa organic oleh bakteri. Pada saat terjadi upwelling, biasanya terjadi pada musin hujan atau musim dingin kering, air pada lapisan hipolimnion dengan defisiensi oksigen yang besar akan Nampak pada permukaan. Kondisi ini dapat menyebabkan kematian ikan dan makhluk hidup di perairan lainnya.

2.6 Dampak Proses Eutrofikasi

Kandungan fosfat yang terlalu banyak pada suatu kawasan perairan darat akan memicu meningkatnya laju pertumbuhan alga atau tumbuhan berukuran mikro untuk tumbuh berkembang biak dengan pesat. Eutrofikasi ini jelaslah dapat mengganggu kehidupan organisme air yang lain yang ada di dalamnya sehingga dampak yang lebih lanjut dan kompleks ialah dapat merusak dan mengganggu keseimbangan ekosistem perairan di daerah itu. Dampak terjadinya eutrofikasi sebagai berikut :

1.

Menurunya Kadar Oksigen ekosistem perairan

Tumbuhan yang mengalami proses blooming akan membutuhkan kadar akan oksigen lebih banyak dari jumlah biasanya sehingga kadar oksigen dalam perairan itu akan berkurang. Selain itu, alga yang telah mati dan mengendap di dasar perairan merupakan sumber makanan organik untuk berbagai mikroorganisme seperti bakteri.

2.

Menimbulkan Bau tidak sedap

Bakteri mendegradasi materi organik menjadi anorganik melalui proses metabolisme yang membutuhkan oksigen. Tersedianya sumber makanan yang mencukupi telah

meningkatkan laju pertumbuhan bakteri di dasar dan sedimen. Proses metabolisme dan jumlah populasi bakteri yang besar tersebut membutuhkan konsumsi oksigen yang tinggi. Selain itu, produk yang dihasilkan bakteri anaerob seperti H2S, amin dan komponen fosfor adalah senyawa yang mengeluarkan bau menyengat yang tidak sedap dan anyir.

3.

Menyebabkan kematian pada hewan –hewan yang tinggal pada ekosistem perairan Dari proses ini juga disinyalir bahwa NH3 dan H2S hasil dekomposisi anaerob pada tingkat konsentrasi tertentu adalah beracun dan dapat membahayakan organisme lain seperti plankton baik itu fitoplankton atau zooplankton atau ikan-ikan kecil lainnya mati, termasuk juga berbahaya untuk manusia.

4.

Menyebabkan pendangkalan Sungai atau Danau

Jika tanaman eceng gondok ini mati, akan terjadi proses pembusukan yang menghabiskan kadar oksigen dalam air dan juga terjadi pengendapan bahan-bahan yang menyebabkan pendangkalan.

2.7 Penanganan Masalah Eutrofikasi

Melihat besarnya dampak yang ditimbulkan dari eutrofikasi bagi ekosistem perairan darat, maka hal ini memerlukan perhatian yang serius. Menurut Forsberg, senjata utama yang dibutuhkan untuk mengatasi masalah ini adalah kebijakan yang kuat untuk mengontrol lau pertumbuhan penduduk (birth control). Hal ini disebabkan karena makin besarnya populasi manusia, maka akan semakin meningkat pula kontribusi bagi lepasnya fosfat serta zat-zat penyebab eutrofikasi ke lingkungan air. Selain itu juga harus ada kemauan yang kuat dari Pemerintah untuk meminimalisir penggunaan bahan dasar fosfat bagi produk deterjen, makanan, minuman dan pupuk.

Dalam usaha penanggulangan eutrofikasi, ada dua cara yang perlu dilakukan, yaitu sistem input dan sistem output., (Darmono. 2001).

1. Sistem input

Sistem ini dilakukan dengan mencegah bahan pencemar masuk ke dalam perairan

a.Menggunakan sarana pengolahan limbah yang baik dan memadai yang dapat menyaring pospat dari aliran limbah industri atau sarana pengolahan limbah lainnya sampai 90%, sebelum air buangannya mengalir ke badan perairan.

b. Menentukan batas limit kandungan pospat yang diperbolehkan dalam detergen yang

digunakan dalam rumah tangga, dan bahan pencuci lainnya untuk mengurangi jumlah pospat yang terbuang dalam sarana pengolahan limbah.

c. Mengawasi penggunaan lahan, meningkatkan konservasi tanah, pembersihan jalan – jalan

secara teratur umtuk mengurangi larutan tanah yang mengandung pupuk, kotoran hewan, dan tanah tercemar yang terbawa arus air dan mengalir ke danau. Petani diwajibkan menanam pepohonan di perbatasan antara tanahnya dengan badan perairan untuk menahan larutan tanah dari lahan mereka yang mengalir ke dalam danau.

d. Melindungi dan menjaga lahan sekitar pantai dan danau dengan jalan menanam pohon

bakau atau tanaman keras lainnya ntuk menyaring bahan pencemar dari aliran air. 2. Sistem output

Sistem ini digunakan untuk melakukan pembersihan perairan yang terkena eutrofikasi. a. Mengeruk sedimen dari dasar perairan untuk mengambil nutrisi yang mengendap bersama

algae yang tumbuh subur di atasnya. Hal ini sulit dilakukan untuk perairan yang luas dan dalam. Hasil kerukan mesti dibuang jauh dari lokasi pengerukan, dan cukup menyulitkan karena akan mempengaruhi habitat lokasi buangan kerukan itu.

b. Memanen atau mengambil tanaman air yang tumbuh di dalam perairan. Hal ini dapat

merusak suatu bentuk kehidupan perairan. Selain itu sulit dilakukan untuk perairan yang luas dan diperlukan biaya yang besar.

c. Memberantas pertumbuhan tanaman pengganggu dengan herbisida atau algasida. Hal ini

d. Memompa udara ke dalam perairan untuk mencegah kekurangan oksigen dalam air. Tetapi

hal ini memerlukan biaya yang mahal.

e. Memberantas spesies ikan yang mencari makan di dasar air seperti ikan karper, karena

dapat mengaduk – aduk unsur nutrisi dalam sedimen sehingga unsur nutrisi tersebut tersebar luas di dalam perairan yang mengakibatkan eutrofikasi.

BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan

berlebihan dalam ekosistem air yang mengakibatkan menurunnya dari kualitas airnya.

3.1.2 penyebab terjadinya eutrofikasi karena pembuangan limbah rumah tangga, pupuk, material sintetik dan limbah indutri ke perairan

3.1.3 Dampak dari eutrofikasi adalah menurunnya kadar oksigen di perairan, menimbulkan bau tak sedap, menyebabkan kematian pada makhluk hidup di perairan, dan menyebabkan pendangkalan sungai atau system perairan lainnya

3.1.4 penanggulangan eutrofikasi dapat dilakukan dengan menciptakan sarana pembuangan limbah yang baik, menjaga lingkungan perairan dengan tak membuang sampah dan limbah sembarangan, memompa udara keperairan untuk mencegang makhluk hidup di dalam air kkurangan oksigen

3.2 Saran

3.2.1 Manusia tidak lagi membuang sampah sembarangan ke perairan seperti sungai 3.2.2 Melakukan penanganan terhadap wilayah perairan yang telah terkena eutrofikasi 3.2.3 Membuat sistem pengolahan limbah

3.2.4 Selalu menjaga kebersihan lingkungan sekitar

DAFTAR PUSTAKA

Barus, T.A. (2002). Pengantar Limnologi. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Jakarta. Guitierrez, E.L.; Ruiz, E.F.; Uribe, E.G. and Maertinez, J. 2001. Biomass and productivity of ater hyacinth and their application in control program. In Biological and integrated control of water hyacinth Eichornia crassipes. Edited by Julien, M.H.; Hill, M.P.; Center, T.D.; and Jianqing, D. ACIAR proceeding 102.

P4N UGM (Pusat Penelitian Perencanaan Pembangunan Nasional Universitas gadjah Mada). 2000. Penyusunan rencan pengelolaan Kawasan Rawapening Propinsi Jawa Tengah. Ringkasan Eksekutif. Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Propinsi Jawa Tengah.

Pemerintah Kabupaten Semarang (2000). Proyek Perencanaan Tata Lingkungan Daerah Aliran Sungai (Das) Rawapening.

Anonim. 2005. Komunitas diatom epipelik tidak semuanya epipelik sejati. Jurnal Bioma 7 (2): 42-50 , Jurusan Biologi FMIPA UNDIP Semarang